湖南省A佳教育联盟2025-2026学年高二(上)期中联考物理试卷
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.在物理学的探索和发现过程中,物理思维和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述,正确的是( )
A. 在研究弹力时,通过激光笔、平面镜观察桌面形变,这里应用了实验推理法
B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得了元电荷的数值
C. 第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 质点、点电荷都是抓住主要因素、忽略次要因素建立的理想化模型
2.年月日天舟九号货运飞船在文昌航天发射场成功发射,据有关资料显示:天舟九号装载量创历史新高,并采用小时快速交会对接模式,成功与轨道高度约为的天和核心舱实现对接,相比传统方案节省的时间,它不仅是我国航天工程的“太空快递员”,更是空间站常态化运营的“生命线”。以下关于天舟九号货运飞船的说法,正确的是( )
A. 天舟九号的发射速度应当超过第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
B. 成功对接并稳定运行后,天舟九号中的货物处于失重状态,不受地球吸引力
C. 天舟九号为了与在较高轨道的天和核心舱对接,需在较低轨道加速后才能实现对接
D. 天舟九号与天和核心舱对接后稳定运行的速度小于地球同步卫星的速度
3.小华国庆假期利用所学的知识将电流表进行改装,已知电流表的量程为,内阻为,他先将其改装成一个量程为的电流表,在此基础之上再将它改装成了一个量程为的电压表,如右图。则和的阻值分别为( )
A. B. C. D.
4.某同学按图将导线缠绕在圆形铁芯上,若向导线中通入由至的电流,则点处的磁感应强度方向应当( )
A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 平行于纸面向下 D. 平行于纸面向上
5.年月日,神舟二十号载人飞船通过长征系列运载火箭发射升空,并成功将航天员乘组送入中国空间站。长征系列运载火箭的成就,不仅是我国航天技术进步的体现,更是国家综合实力的象征。已知某时刻总质量为含燃料的火箭以相对于地面为的速度向上飞行,在极短的时间内向后喷出燃料气体的质量为,向后喷出的气体相对火箭喷气前的速度大小为,且,则喷气后火箭的速度为( )
A. B.
C. D.
6.某新能源汽车充电时,手机显示实时充电数据如图所示。已知充电过程中,电池内部存在电阻,电能一部分转化为电池的化学能,另一部分因电池内阻发热损耗,通过查阅资料发现,该新能源汽车的电池的容量为,充电时内阻为,下列说法正确的是( )
A. 若该新能源汽车完全没电,以该充电数据开始充电,充满需
B. 此时电池每秒钟对外散发热量
C. 此时每秒钟有的电能转换为化学能
D. 此时电池的充电效率
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7.如图所示是等量异种点电荷形成的电场中的一些点是电荷连线的中点,、是连线中垂线上相对对称的两点,连线上、和、也相对对称。则下列说法中正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电场强度不同
C. 电子从点向点运动时,电子的电势能一直减小
D. 电子从点向点运动所受静电力先增大后减小
8.年月日,宇树成为全球首次完成原地侧空翻的人形机器人,这个动作看似简单,但背后涉及物理学、工程学、材料学等多学科的顶级技术集成。据有关资料显示:宇树在完成侧空翻动作时,单侧腿部承受瞬时压力能达到自身重量的倍。下列有关说法中正确的是( )
A. 在机器人起跳的瞬间,机器人对地面的压力大于地面对机器人的支持力
B. 在机器人起跳的瞬间,地面对机器人的支持力大于机器人自身的重力,机器人处于超重状态
C. 机器人从最高点到平稳落地的过程中,先失重后超重
D. 在落地过程中,机器人通过曲腿动作可以达到减小动量变化量的目的
9.如图所示的电路中,电源的电动势为、内阻为,为电容器中间有一带电液滴,和为定值电阻,为光敏电阻阻值随光照强度的增大而减小,为理想电压表,为理想电流表,为灵敏电流计。当开关闭合且电路稳定后,电容器中间的带电液滴恰好静止,现逐渐减小对的光照强度,下列说法正确的是( )
A. 电容器中液滴带负电 B. 电容器中带电粒子会向下运动
C. 的示数变小 D. 中有从至的电流
10.年月,在第九届亚冬会自由式滑雪女子型场地技巧决赛中,李方慧为中国代表团夺得本届亚冬会首枚冠军奖牌。通过简化并建立模型,我们可知:型池场地的横截面如图所示,段、段的半径均为的四分之一光滑圆弧雪道,段为粗糙的水平雪道且与圆弧雪道相切,质量为的运动员含滑板开始时以的速度从点沿切线滑下,之后始终保持在一个竖直平面内运动,经型雪道刚好运动到点。已知运动员与段水平雪道间的动摩擦因数为,忽略空气阻力,运动员可视为质点,。下列说法中正确的是( )
A. 运动员第一次经过圆弧最低点时,对地面的压力大小为
B. 水平雪道的长度为
C. 运动员在圆弧雪道上运动时,雪道对运动员的弹力的冲量为零
D. 运动员最终停在距离点为的位置
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一足够长的气垫导轨放置在水平桌面上,光电门和光电门相隔适当距离安装好并与数字计时器图中未画出相连,滑块、的上端装有宽度均为的挡光片,测得滑块、的质量分别为、,且。
用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度,示数如图乙所示,则 。
打开气泵,调节气垫导轨至水平状态,滑块置于光电门的右侧,滑块静置于两光电门之间,给一个向左的初速度,与静止的滑块发生碰撞。与光电门相连的计时器先后显示的遮光时间分别为和,与光电门相连的计时器显示的遮光时间为。则发生碰撞后滑块的动量大小为 若碰撞过程中、、、、、满足表达式: ,则说明两滑块碰撞过程中动量守恒。
12.某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,来测量电源的电动势和内阻,实验器材有:待测电源,阻值为的定值电阻,内阻极大的电压表,总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器,变阻器上有可指示滑片转过角度的刻度盘,开关、导线若干。回答下列问题:
合上开关前,变阻器的触头应置于 选填“”或“”端。
合上开关后,电压表示数如图乙所示,则电阻两端电压大小为 当变阻器的触头由向转动时,电压表示数将 选填“变大”或“变小”。
在实验中转动滑片,改变角度弧度制,定值电阻的电压与电源电动势之间将满足公式: 用、、、、、表示该实验小组的同学利用测得的实验数据,经过处理后,以为纵坐标,为横坐标,作出图像如图丙所示,已知图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为 ,内阻 。用、、、、表示
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13.某消防队使用无人机进行高层灭火演练,如下图。无人机悬停在距离地面高度的空中。无人机通过机械臂水平发射一颗灭火弹,灭火弹精准击中离无人机水平距离为的险情发生处,不计空气阻力,重力加速度。求:
灭火弹从发射到击中险情发生处的时间及机械臂发射灭火弹的初速度
灭火弹击中险情发生处时的速度大小可用根号表示。
14.如图甲所示,某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列图中只画出个,其中心轴线在同一直线上,圆筒的长度依照一定的规律依次增加。各筒按奇偶顺序交替连接到如图乙所示的交流电源的两端,交流电源周期为、电压绝对值为,且对应奇数号圆筒为高电势。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔,粒子可以沿筒的中心轴线穿过。由于静电平衡,可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场,而圆筒内部电场强度为零,缝隙的宽度很小,粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。时刻,位于序号为的金属圆板中央的一个质量为、电荷量为的电子,在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速,穿过圆筒后正好在时刻进入圆筒、之间的电场再次加速,且之后每经过正好进入下一缝隙电场。偏转电场由两块相同的平行金属极板与组成,板长为,两板间距离为,两极板间的电压,两板间的电场可视为匀强电场,忽略边缘效应,距两极板右侧处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后,沿两板的中心线射入偏转电场,并从另一侧射出,最后打到荧光屏上。
求带电粒子从第个圆筒飞出时的速度大小
求第个圆筒的长度
求带电粒子从第个圆筒飞出后在偏转电场中的偏转量及带电粒子打在荧光屏的位置与点间的距离。
15.如图所示,动摩擦因数为的水平粗糙绝缘直轨道足够长与竖直光滑的半圆形绝缘轨道平滑连接,轨道半径为,空间中存在一个水平向右的匀强电场,电场线与直轨道平行,电场强度,轨道上有、两个物块均可视为质点,质量分别为、其中带电荷量为,不带电。在水平轨道上静止释放物块,物块将在水平轨道上加速运动后与位于点的物块相撞,并粘合成一个整体继续运动。取。求:
物块在水平直轨道上运动时的加速度
若释放后,、粘合成的整体恰好能运动到点,求物块释放时离点的距离
在第问基础上,求物块、粘合后在半圆形轨道上的最大速度。
答案
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】之间
或
12.【答案】; ; 变大;
13.【答案】解:由
可得
由
可得;
灭火弹击中险情发生处用时,所以
实际速度。
【14.【答案】根据动能定理,可得
根据动能定理,可得
由于粒子在缝隙电场中的加速时间可以不计,
所以
电子从第个圆筒射出后的速度为,根据动能定理,有
电子在偏转电场中做类平抛运动,设运动时间为
水平方向:
竖直方向加速度:
电子射出偏转电场时,在垂直于板面方向偏移的距离为
解得
射出极板后电子做匀速直线运动,沿轴线方向:
沿竖直方向:,
解得
电子打在荧光屏的位置与点间的距离为
15.【答案】解:对物块受力分析可得
解得
释放后,恰好能运动至点,由分析可知
对整体由到列动能定理:
解得
物块与物块发生完全非弹性碰撞,系统动量守恒:
解得
由运动分析可得
解得
物块、粘合成整体后,在圆弧上做圆周运动,当速度取到最大值时,其切向上分力应当为。将整体所受静电力与重力进行合成可得,与竖直方向所成角度
过圆心平行于合外力做辅助线交圆弧与点
对由到点列动能定理可得:
解得
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